SU410169A1 - - Google Patents

Description

1one

Изобретение отпоситс  к системам подачи топлива в газотурбинные двигатели, в первую очередь в авиационные. Изобретение может быть использовано и в других силовых установках , где при посто нной частоте вращени  ротора насоса требуетс  регулирование подачи в широких пределах с малым изменением нанора и небольшим подогревом рабочей жидкости .The invention relates to fuel supply systems in gas turbine engines, primarily in aircraft engines. The invention can also be used in other power plants, where at a constant rotation frequency of the pump rotor, flow control over a wide range is required with a small change in the nanometer and a slight heating of the working fluid.

Известен центробежный насосный агрегат регулируемой подачи, преимущественно дл  подачи топлива в двигатель, содержащий корпус , с выходным диффузором, рабочее колесо, проточна  часть которого разделена перегородками , перпендикул рными оси вращени , на секции, имеющие общий вход, и регулирующее устройство.A centrifugal pumping unit of adjustable supply is known, advantageously for supplying fuel to an engine, comprising a housing, with an outlet diffuser, an impeller, the flow part of which is divided by partitions perpendicular to the axis of rotation, into sections having a common inlet, and a regulating device.

В известном агрегате нодача топлива регулируетс  нутем последовательного прикрыти  секций колеса с помощью цилиндрических элемептов , вдвигаемых против потока на выходе или при входе в колесо.In a known aggregate, the fuel supply is regulated by the nut of the sequential cover of the wheel sections with the help of cylindrical elements which are moved against the flow at the exit or when entering the wheel.

Недостатком этого насосного агрегата  вл етс  наличие больших гидродинамических сил, действующих па регулирующее устройство , что приводит к увеличению массы насоса и снижению его ресурса. Кроме того на режимах , соответствующих полному покрытию одного из каналов колеса, вследствие повышени  трени  и вихреобразовани  жидкости вThe disadvantage of this pumping unit is the presence of large hydrodynamic forces acting on the regulating device, which leads to an increase in the mass of the pump and a decrease in its resource. In addition, the modes corresponding to the complete coverage of one of the wheel channels, due to increased friction and fluid vortex formation in

этом канале, увеличиваютс  потери, что приводит к снижению к. п. д. iiacoca н подогреву топлива.This channel increases losses, which leads to a decrease in the efficiency of iiacoca and heating of the fuel.

Дл  уменьшени  подогрева топлива и потребл емой мощности путем срабатывани  энергии перепускаемого топлива выходиой диффузор разделеи на накалы нерегородками,  вл ющимис  продолжением перегородок рабочего колеса, а регулирующее устройствоTo reduce the preheating of the fuel and the power consumed by triggering the energy of the overflowed fuel, the outlet diffuser is divided into filaments by non-walls, which are a continuation of the impeller partitions, and the regulating device

расположено, по крайней мере, в одном из каналов диффузора и выполнено в виде поворотных лопаток дл  обеспечени  работы соответствующей секции колеса в насосном или турбинном режиме.is located in at least one of the channels of the diffuser and is made in the form of rotating blades to ensure the operation of the corresponding section of the wheel in the pump or turbine mode.

Кажда  лопатка регулирующего устройства может быть выноленна из двух частей - ненодвижной и подвижной, причем подвижна  часть примыкает к рабочему колесу и имеет возможность новорота относительно оси симметрин ирофил  неподвижной части.Each blade of the regulating device can be made out of two parts — non-moving and movable, with the moving part adjacent to the impeller and having the ability to rotate about the fixed part about the symmetry axis.

Иа чертеже изображен предлагаемый пасосный агрегат.Ia the drawing shows the proposed pasosny unit.

Насосный агрегат содержит корпус 1 с выходным диффузором 2, рабочее колесо 3,The pump unit includes a housing 1 with an output diffuser 2, the impeller 3,

проточна  часть которого разделена перегородкой 4 на секции 5 и 6.the flow part of which is divided by the partition 4 into sections 5 and 6.

Выходной диффузор 2 разделен перегородкой 7 на каналы 8 и 9, в последнем из которых установлено регулирующее устройство 10,The output diffuser 2 is divided by a partition 7 into channels 8 and 9, in the latter of which a regulating device 10 is installed,

выполненное в виде новоротных лонаток.made in the form of a new-sided lonatok.

Кажда  лопатка регул11руюш.его устройства 10 может состо ть из двух частей - неподвижной 11 и подвижной 12. Подвижна  часть 12 может поворачиватьс  относительно осн симметрии профил  неподвижной части П.Each blade of the adjustable device 10 of its device 10 may consist of two parts — a fixed 11 and a mobile 12. The movable part 12 may rotate relative to the symmetry of the profile of the fixed part P.

В радиальном зазоре между перегородками 4 и 7 установлено беззазорное лабиринтное уплотнение по бабитовой заливке. Дл  предотвращени  перетекани  жидкости от нолостей за рабочим колесом на вход в насос и в полость механизма передачи устаповлеиы три кольцевые беззазориые лабиринтные уплотиени  13-15. Вал 16 колеса вращаетс  в подшипниках 17 и 18, один из которых закреплен в коке 19 корпуса улитки, а другой - в обойме 20, присоединенной к корпусу.In the radial gap between the partitions 4 and 7, a backlash-free labyrinth seal is installed along the babit fill. To prevent liquid from flowing from the back of the impeller to the pump inlet and into the cavity of the transmission mechanism, three three-ring, gapless labyrinth seals 13-15 are installed. The wheel shaft 16 rotates in bearings 17 and 18, one of which is fixed in the coke 19 of the cochlea body, and the other in the holder 20 attached to the body.

Поворот подвижной части 12 лопаток регулирующего устройства и вокруг осей шестеренок 21 производитс  шестерией 22, приводимой во вращение черв ком 23, который в свою очередь приводитс  во вращение приводом любого типа. Полость механизма передач от внещией среды изолируетс  уплотиеиием 24. В случае примеиеип  шпекоцентробежного насоса шиек устанавлнваетс  на валу 16 перед рабочим колесом.The rotation of the moving part 12 of the blades of the regulating device and around the axes of the gears 21 is carried out by a gear 22 driven by a screw 23, which in turn is driven by any type of drive. The cavity of the gear mechanism is isolated from the external medium by a seal 24. In the case of the use of a speck centrifugal pump, the shieks are installed on the shaft 16 in front of the impeller.

Насоспый агрегат работает следующим образом .Pumping unit works as follows.

Рабоча  жидкость по входному каналу 25 поступает в секции 5 и 6 рабочего колеса, в которых увеличиваетс  давлеиие жидкости и скорость потока. Затем жидкость ироходит через каналы лопаточного диффузора, где вследствие сниже пг  скорости потока давлеиие жидкости повышаетс . Дл  обеспечени  работы секции 5 рабочего колеса на режиме насоса подвижна  часть 12 лопаток регулирующего устройства устапавливаетс  против направлени  вращени  колеса.The working fluid through the inlet channel 25 enters the sections 5 and 6 of the impeller, in which the pressure of the fluid and the flow rate increase. Then the fluid flows through the channels of the blade diffuser, where, due to a decrease in pg of the flow rate, the pressure of the fluid increases. In order to ensure the operation of the impeller section 5 in the pump mode, the movable part 12 of the blades of the regulating device is mounted against the direction of rotation of the wheel.

Регулировапне иасосного агрегата на подаче при посто нной частоте вращени  колеса нроизводитс  следующим образом.The adjustment of the pumping unit in the feed at a constant wheel speed is produced as follows.

Подвижные части 12 лопаток регулирующего устройства с помощью шестеренчатой передачи постепенно поворачиваютс  в сторону вращени  колеса. При этом вследствие увеличени  гидравлического соиротивлени  лопаточного регулирующего устройства подача через секцию 5 рабочего колеса уменьшаетс . В определеппый момент этого поворота иапор секции 5 колеса оказываетс  недостаточным дл  преодолени  гидравлического соиротмвлепи  соответствующего каиала выходного диффузора 2, и подача через секцию 5 рабочего колеса прекращаетс . На этом режиме расход насосного агрегата становитс  равным расходу , проход щему через секцию 6 колеса. При дальнейшем иовороте подвижных частей 12 в сторону вращени  секци  6 колеса нереходит на турбинный режим работы, т. е. часть высоконапорной жидкости за выход щим диффузором 2 через канал 9 с лопатками 11 и 12 и секцию 5 колеса перепускаетс  на вход в секцию 6 рабочего колеса. На этом режиме работы подача на выходе из насосного агрегата получаетс  как разность между подачами, проход щими через секции 5 и 6, а потребл ема  мощиость насосного агрегата - как )азность мощностей секций колеса. Таким образом , на турбинном режиме работы секцни 5The moving parts of the 12 blades of the adjusting device are gradually turned in the direction of rotation of the wheel by means of a gear. In this case, due to an increase in the hydraulic alignment of the paddle regulating device, the feed through section 5 of the impeller decreases. At a certain moment of this rotation, the pressure of the wheel section 5 is insufficient for overcoming the hydraulic flow of the corresponding channel of the output diffuser 2, and the flow through the wheel section 5 of the impeller is stopped. In this mode, the flow rate of the pump unit becomes equal to the flow rate passing through section 6 of the wheel. With further rotation of the movable parts 12 in the direction of rotation, the wheel section 6 does not run to the turbine mode of operation, i.e., part of the high pressure fluid behind the outgoing diffuser 2 through the channel 9 with blades 11 and 12 and the wheel section 5 is bypassed . In this mode of operation, the feed at the outlet of the pump unit is obtained as the difference between the feeds passing through sections 5 and 6, and the power consumed by the pump unit is obtained as the power of the wheel sections. Thus, on the turbine mode of operation of the section 5

колеса уменьщение расхода насосного arpei-aта происходит при одновременном сниженииwheels a decrease in pumping arpei-a flow rate occurs while reducing

потребл емой им мощности.power consumed by it.

При предельной величине поворота подвижной части лопаток 12 вс  подача, проход ща With the maximum amount of rotation of the movable part of the blades 12, the sun feed, passing

через секцию 6 колеса, перепускаетс  черезthrough section 6 of the wheel, it passes through

секцию 5 колеса, и подача насосного агрегатаsection 5 of the wheel, and the flow of the pump unit

прекращаетс .is terminated.

Во всем диапазоне регулировани  секци  6In the whole range of regulation section 6

рабочего колеса с -выходиым диффузором 2 практически работает иа одном и том же режиме и поэтому при таком регулированни изменение расхода насосиого агрегата ироисходит с малым изменением его нанора.an impeller with an outlet diffuser 2 practically works in the same mode and therefore, with this control, the change in the flow rate of the pump unit proceeds with a small change in its nano-scale.

Наличие шиека в насосном агрегате никаких припципиальиых измеиеиий в его работу не вносит.The presence of the chic in the pump unit does not introduce any changes in its work.

Регулирование насосного агрегата не исключает одновременного применени  известныхRegulation of the pump unit does not exclude the simultaneous use of known

способов измепеии  параметров пагнетаемой жидкости с помощью внещпего дроссел  или путем изменеии  частоты вращени  рабочего колеса.methods for measuring pagnetema by means of external choke or by changing the frequency of rotation of the impeller.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Центробежный насосный агрегат регулируемой нодачи, преимущественно дл  подачи топлива, содержащий корпус с выходным диффузором , .рабочее колесо, проточна  часть которого разделена перегородками, перпендикул рными оси вращени , на секции, имеющие общий вход, и регулирующее устройство, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  подогрева топлива и потребл емой мощности иутем срабатывани  энергии перепускаемого топлива, выходной диффузор разделен на каналы перегородками,  вл ющимис  продолжением перегородок рабочего колеса, а регулирующее устройство расположено, по1. A centrifugal pumping unit of adjustable nodachi, mainly for supplying fuel, comprising a housing with an outlet diffuser, a working wheel, the flow part of which is divided by partitions perpendicular to the axis of rotation, into sections having a common entrance, and a regulating device, characterized in that in order to reduce the fuel preheating and power consumption and the response of the energy of the overflow fuel, the output diffuser is divided into channels by partitions, which are a continuation of the partitions of the impeller, and The device is located крайней мере, в одном из каналов диффузора и выиолнено в виде новоротных лопаток дл  обеспечепи  работы соответствующей секции колеса в насосном или турбинном режиме.at least in one of the channels of the diffuser and made in the form of rotating blades to ensure the work of the relevant section of the wheel in the pump or turbine mode. 2.Агрегат по п. 1, отличающийс  тем, что кажда  лопатка регулирующего уст)ойства выиолиена из двух частей - неподвижной и иодвижиой, - нричем подвижна  часть примыкает к рабочему колесу и имеет возможность поворота относительно оси симметрии профил  неподвижпой части.2. The unit according to claim 1, characterized in that each blade of the regulating device consists of two parts - stationary and iodvigia - but the movable part adjoins the impeller and has the profile of the fixed part relative to the axis of symmetry.